光学 | Ansys Speos新版本助力提升仿真精度和速度

本文原刊登于Ansys Blog：《Latest Ansys Speos Release Improves Optical Simulation Accuracy and Speed Across the Spectrum》

作者：Angela Forcino | Ansys 产品营销经理

在涉及复杂的多尺度和多物理场系统的光学工程中，对光及其与不同材料和结构的相互作用进行高效准确的建模极具挑战。然而您可以通过使用仿真，了解这些光学和光学产品设计以及系统的工作原理，进而了解如何在未来改进它们。

借助Ansys Speos光学系统设计软件，您可以观察并探索光在三维空间中的传播。这个功能与Speos的交互式设计功能相结合，可为光学表面、光导和光学透镜提供正确的首次仿真结果，并通过跨电磁频谱的强大光分析和照明评估功能得到增强。 

毋庸置疑，从汽车照明和增强现实或虚拟现实（AR/VR）到医疗设备和消费类电子产品，各领域的光学应用创新持续蓬勃发展。考虑到这些行业和发展趋势，Speos将继续为光学设计人员提供熟悉、精确的高性能仿真功能以及一些新功能，以帮助加速获得结果，提高仿真精度，并扩展与Ansys其它产品的互操作性。

随着Ansys Speos 2023 R1版本的发布，此次新版本有如下最新的改进：

• 纹理映射预览工具增加了多层材料在光学设计中的使用。您可以堆叠和混合多种纹理光学属性，如拉丝金属、复合材料、丝网印刷和光栅，并轻松分析结果。您还可以编辑纹理定义，并立即查看所做的更改，这些更改将显示在角度和属性（ASP）几何结构上，并具有尺寸和方向的保真度。

• Virtual Lighting Animation工具（目前处于测试阶段）支持增强的后处理仿真。您可以使用它来定义每个光源的功率比的时间线，并使用时间线来制作动画视频，例如，在转向指示灯动画显示或其它汽车照明动画显示中突出显示功率时间变化图的视频。

• 通过Excel定义的光学表面/光学透镜工具使用单个Microsoft Excel电子表格来指定和计算所有参数，简化了对光学设计许多方面的控制。您可以使用Excel中的公式平滑地改变表面上的参数，并使用单个电子表格模板作为多个设计的基础，以节省时间。

• Speos GPU加速工具现已结束beta版并已经正式发布，可通过使用桌面内置的强大图形处理单元（GPU）计算功能，将每个芯片的光线追迹处理时间缩短多达60倍；无需高性能计算（HPC）或云端。此外，它还可以将仿真时间缩短多达120倍，而无需进行复杂的硬件设置。现在已全面支持2023 R1 Speos GPU求解器，我们添加了更多令人振奋的超越beta版的新功能，包括支持GPU上的人眼传感器、逆向反射双向散射分布函数（BSDF）以及多传感器直接仿真。

• Ansys Cloud集成，可帮助您在云端更高效地工作。您可以使用灵活的队列，轻松调整可用于Speos仿真的内核数量，然后在Ansys Cloud Direct仿真完成时自动下载结果。此外，通过使用我们新的HBv3集群中的960个可用内核，您还能够以前所未有的速度执行仿真，比16核工作站的执行速度高达400倍。

• Ansys Workbench Launcher通过使用新的快捷方式，支持从Speos中启动Workbench，从而能够与Ansys Workbench实现更加无缝的集成。它还通过驱动脚本参数来创建Speos功能，从而简化优化设计（DOE），以实现高级设计优化。

最终，无论您是需优化AR/VR的光学设计，还是优化眼镜、耳机和智能手机中的混合现实（MR）应用，抑或是根据挡风玻璃形状和封装约束运行平视显示器（HUD）可行性研究，Speos中的启发性视角都能提供重大的设计发现。借助Speos，照明和光学系统性能预测的强大功能可帮助您提高效率，同时节省原型制作时间和成本。使用Speos最新版本，实现光学系统优化系统级设计和验证方式。